
一、潔淨室壓差控(kòng)製的作用
潔(jié)淨室的壓差就是潔淨室與周圍空間所必須維持的(de)靜壓差。使廠房外環(huán)境與潔淨室之間(jiān)、潔淨度不同的潔淨(jìng)室之間或潔(jié)淨室與一般房(fáng)間之間保持適當的壓差值(zhí),目的是為了(le)保證潔淨室在正(zhèng)常(cháng)工作或空(kōng)氣平衡暫時受到破壞時,潔淨室的潔淨度(dù)免受鄰室的(de)汙染或汙染鄰(lín)室。潔淨室與(yǔ)鄰室(shì)維持正的靜壓差(簡稱(chēng)正壓)是較為常(cháng)見的情況,實(shí)際工程中的工業(yè)潔淨室和一般生物(wù)潔淨室都是維持(chí)正(zhèng)壓。但對於使用有毒、有害(hài)氣體或使用(yòng)易燃(rán)易爆溶劑或有高粉塵操作的潔淨室,生產致敏性藥物、高活性藥物的生物潔淨室以及其他有特殊要求的生物潔淨室需要維持負的靜壓(yā)差(簡稱(chēng)負壓)。
相鄰潔(jié)淨室(區)之間如果靜壓差過大或因建造原因帶來(lái)的縫隙,將會造(zào)成空氣(qì)泄漏,嚴重時會使潔淨室內(nèi)的氣流(liú)紊亂,所以應采取有效的技術措施控製潔淨(jìng)室(區)之間的(de)靜壓差(chà),差值範圍應(yīng)為(wéi)5~20Pa。
二、維持靜壓差風量計算
GB50073-2013《潔淨廠房設計規範(fàn)》對潔淨室的壓差(chà)控製有如下的規定:潔(jié)淨室與周圍的空間必(bì)須(xū)維持一(yī)定的壓(yā)差,並應(yīng)按生產工藝要求決定維持正壓差或負壓差。不同等級的潔淨室以及潔淨區與非潔淨區之間的壓差應不小於5Pa,潔淨區與室外的壓差應不小於(yú)10Pa。
在考慮潔淨室的壓差控製(zhì)時,潔淨室(shì)與鄰室維(wéi)持正壓,將(jiāng)有利於潔淨室的潔淨(jìng)度不受(shòu)鄰室影響。而對某些產生有害微生(shēng)物的生產過程,維持與其他區域(yù)的相對負壓,防止有害微生物擴散並汙染其它區域(yù)也是壓差控(kòng)製的一個重要方麵。
國(guó)內外潔淨室壓差風量(liàng)的確(què)定,多數是采用房(fáng)間換氣次數估算(suàn)的,也(yě)可以采用縫隙法(fǎ)計算泄漏風量,兩者相比,縫隙法比估算法較為合理和精確。潔淨室(shì)維持不同(tóng)壓差值經(jīng)縫隙滲(shèn)漏的風量可按下式計算:

式中,LC為維持潔淨室壓差值所需的壓差風(fēng)量(m3/h);
µP為流量係數,通常取0.2~0.5;
AP為縫隙(xì)麵積(m2);
ΔP為靜壓差(Pa);
ρ為空氣的密度(kg/m3)。
也可采用(yòng)經驗公(gōng)式計算壓差風(fēng)量:

式中,α為根據圍護結構(gòu)氣密性確定的(de)安全係數,一般可取1.1~1.2;
q為當潔淨室為某一壓差值時,其圍護結構(gòu)單位長度縫隙的滲(shèn)漏風量[m3/(h.m)],具體數值見(jiàn)下表;
l為潔淨室圍護結構的縫隙長度(m)。
圍護結構單位長度縫隙的滲漏風量:

當采用換氣次(cì)數法時,維持潔淨室內所需壓差值的壓差(chà)風量可(kě)參考下表(biǎo)提(tí)供的(de)數據確定換氣次數,也可采用經驗數據進行估算,即當潔淨(jìng)室的壓差值為5Pa時,壓差風量相應的換(huàn)氣次數為1~2次/h;當壓差值為10Pa時,相應的換氣次數為2~4次/h。因為潔淨室壓差風量(liàng)的大小與潔淨室圍護結構的氣密性及維持的壓差值相關,所以在選取換氣次數時,對於氣密性差的(de)房間可以取上限,氣密(mì)性好的房間可以取下限。
潔淨室壓差值(zhí)與房(fáng)間換氣次數:

三、潔淨室(shì)壓差控(kòng)製
潔淨室(shì)壓差控製的基本原理(lǐ)是控(kòng)製送風(fēng)量、回風量(liàng)和(hé)排風量。當送入潔(jié)淨室的空氣量適當的大於(yú)回風和排風(fēng)量時,室內則可維持一定的正壓值。此時,在室內外(wài)靜(jìng)壓差(chà)的作用下,通過圍(wéi)護結構不嚴密處向外滲漏的風量與機(jī)械進出風量的差額相等。壓差維持(chí)的難題在於機械(xiè)送風量與出風量是動態變化的。對於(yú)潔淨空調係統來說,過濾器(qì)積塵會造成新(xīn)風、送風管(guǎn)路阻力增加,從而影響風量,排風設備的(de)時開時停也會導致(zhì)排風量(liàng)的變化。此外,與樓(lóu)道、室外相鄰還會因熱壓、風壓的(de)變(biàn)化影響房(fáng)間的壓差。因此潔淨室的正差值需要經常進行(háng)檢查,並(bìng)依次對新、送、回、排風通路的閥門做出相應的調整。維持壓差(chà)的控製措施有:
1、回風口控製:即通過回風口上的百葉可調格柵或阻尼層改變其阻力來調整回風量,達到控製室內壓力的目的。這是(shì)一種zui簡單的控製方式,特點是結構比較簡單、經濟。格柵控製調節方(fāng)便,但格柵(shān)不易密閉,且調節(jiē)幅度不大,同時也會對氣流方向產生影響。一般使用(yòng)初(chū)效泡沫塑料或(huò)初效無紡布(bù)作為阻尼層,通過改變回風口的(de)阻力來(lái)調整回風量,控製潔淨室內外的壓差。隨著阻尼層使用時(shí)間增長,其阻力增加,室內正壓有加大的趨向,因此應(yīng)定期進行清洗(xǐ),阻尼層可以重複使用(yòng)。
2、餘壓閥控製:通過手動或自動調整(zhěng)餘壓閥上的平衡壓塊,改變壓閥的閥門開度,實現室內的壓力控製。餘壓閥正壓控製係統的(de)控製(zhì)原理如下圖所示。餘壓閥一般設(shè)在潔淨室下風側牆上。采(cǎi)取這種措施時,潔淨室內需有(yǒu)足夠的剩餘正壓值。如果排風量發生變化。需重新調整餘壓閥。餘壓閥安(ān)裝簡單,但長期使用後關閉不嚴。如果餘壓閥完quan關閉(bì)時室內正壓值仍低於要求值,則需改用其它方式控製室內(nèi)壓差。

3、調節回風閥或(huò)排風閥:根據檢測的室內壓力值,調節(jiē)回風管上(或排風管上)的電動(dòng)閥,改變回(huí)風量(或排(pái)風量),控製潔淨室內的(de)壓力值。
4、壓差變送器控製:如下圖所示(shì),通過(guò)壓差變送器(S)檢測室內的壓力,然後調整新風量,新風(OA)管路上(shàng)的(de)電動閥(fá)(MD)閥門開大(變小),則回風管路上的電動閥閥門(mén)變(biàn)小(開大)。

5、調節新風閥:如下圖所示(shì),利用控製係統調節(jiē)進入潔淨室的新風量和(hé)回風量,控製各潔(jié)淨室的內的壓力值(zhí)。

四、潔淨室緩衝與(yǔ)隔離
潔淨室的壓差控製是防止汙染物滲入或(huò)逸出潔淨室的重要措施。但是(shì)當需要(yào)的壓差值太大,不容(róng)易達到時,就要加設輔助設施。常用的輔助設施有緩衝室、氣閘室、氣幕室和空氣吹淋室。輔助設施(shī)也稱為(wéi)緩衝設施,其作用是防止將室外汙染物帶入(rù)室(shì)內,或者減少室內汙染物發生量。當人或物從(cóng)非潔淨區進入潔淨區時,應通過緩衝設施。
1、氣閘室:設置在潔淨室出入口、阻隔室外或(huò)鄰室汙染氣流和(hé)壓(yā)差控製的小室叫氣閘室(shì)。氣閘室的幾(jǐ)個門,在同一時間內隻能打開一個,這樣做是為了防止外部受汙染的空氣流入潔淨(jìng)室內。當兩側需要(yào)的壓差太大且難以達到時,可以設(shè)置氣閘室。氣閘室是一間門連鎖不能同時開啟的房間,不送潔淨風的這種房間最多起緩衝作用。這樣的緩衝不(bú)能(néng)有(yǒu)效防止外界汙染物入侵,因為當進(jìn)入這個氣閘室時,外界汙染空氣已經隨人的進入(rù)而進入,當再開二道門進入潔(jié)淨室時,又(yòu)把(bǎ)已被汙染(rǎn)的氣閘室(shì)內的空氣帶入潔淨室。
2、緩衝室(shì):緩衝室是位於潔淨室入口處的小室。同氣閘室一樣,緩衝室的幾個門,在(zài)同一時間內隻能打開一個。緩衝室一方麵是為了防止汙染物進入潔淨室(shì),另一方麵還具有補償壓差的作用。緩衝室相對於潔淨室為負壓,相對室外環境為正(zhèng)壓。緩(huǎn)衝室屬於準潔淨區(qū)域,緩衝室內也要進行適量的潔淨送(sòng)風,使其潔淨度達到(dào)將要進入的潔淨室的潔淨度等級。
3、空氣吹淋室:空氣吹(chuī)淋室(shì)利用噴嘴噴出(chū)的高速氣流使衣服抖動起(qǐ)來,從而把衣服表(biǎo)麵沾的塵粒吹掉。它通(tōng)常設置在潔(jié)淨室的人員入口處。垂直單向流潔淨室(shì)由於(yú)自淨能力強,無湍流現象,人員散塵能迅速被回(huí)風帶走而(ér)不至於汙染產品,鑒於(yú)這種有利條件,可不設吹(chuī)淋(lín)室而改設氣閘(zhá)室。
4、傳遞窗:設(shè)置在不同級(jí)別的潔淨區,以及潔淨區和非潔淨區之間的(de)隔牆上,可(kě)以防止兩潔淨區(qū)之間物(wù)體流經非潔淨區時被汙染,通(tōng)過傳遞窗,可以把物品、工件、產品等進行傳遞。它(tā)設有兩扇不能同時開啟的門,可將兩邊的空氣隔(gé)斷,防止汙染(rǎn)空氣進入潔淨區。